金属离子与Candida sp.99-125脂肪酶相互作用及对水解汉麻油的影响

发布时间：2017-12-16 19:27

本文关键词：金属离子与Candida sp.99-125脂肪酶相互作用及对水解汉麻油的影响

【摘要】：脂肪酸是人体重要的能量来源,是组成生物体的基本元件之一。其中不饱和脂肪酸在稳定细胞膜功能、调节免疫系统、调节维持脑功能、抗心血管病、抗癌等方面起着重要作用。汉麻油作为一种重要营养植物油,含有大量的亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸。油脂水解是制备脂肪酸的重要途径,与物理水解法和化学水解法的高能耗或高污染相比,酶法绿色高效,具有特殊的优势。本文通过Candida sp.99-125脂肪酶水解汉麻油,并结合光谱学分析方法,研究金属离子对脂肪酶构象、酶活力、热稳定性、反应速率和选择性的影响。首先分别对脂肪酶与不同金属离子(Ca~(2+)、Fe~(2+)、Sn~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Ba~(2+)、Mg~(2+))的相互作用进行了光谱学分析,包括紫外可见光谱和荧光光谱。结果显示,以上金属离子可使脂肪酶的紫外吸收在一定浓度范围内增强,荧光光谱与紫外光谱的结果基本一致。同步荧光光谱结果显示,金属离子均可使脂肪酶的色氨酸同步荧光强度发生不同程度猝灭。这表明金属离子可与脂肪酶相互作用,影响脂肪酶所处的微环境和空间构象。为建立Candida sp.99-125脂肪酶催化汉麻油水解的最适反应条件,分别进行单因素和响应面优化,得到最优条件为:温度45℃、pH8.2、水油比(w/w)0.47和酶用量0.7%。反应32h后其最优水解率可达89.73%。采用橄榄油乳化法对不同金属离子与Candida sp.99-125脂肪酶作用后对水解活力和热稳定性的影响进行了测定。结果显示脂肪酶水解活力和热稳定性受金属离子影响很大。其中Sn~(2+)离子对脂肪酶水解活力的促进作用最明显,Sn~(2+)、Fe~(3+)离子对脂肪酶Candida sp.99-125的热稳定性有明显提高。在脂肪酶Candida sp.99-125水解汉麻油体系,分别加入不同金属离子,考察反应初速度和水解率。结果表明:对照组10 min时汉麻油水解率为21.70%,金属离子组的水解初速度相比对照组均没有显著性提高;反应3 h后,对照组水解率为39.88%,而Ba~(2+)离子组可显著提高水解率到68.98%(p值0.05);反应72 h后,Ca~(2+)、Fe~(3+)、Pb~(2+)、Ba~(2+)离子组的水解率都显著提高,但Cu~(2+)离子对水解率有显著的抑制作用。水解产物气相色谱分析结果表明金属离子对脂肪酶的选择性有一定的影响,Ca~(2+)、Fe~(3+)离子可以将产物中亚麻酸的含量提高5%左右。本研究初步探索了金属离子对脂肪酶光谱学、热稳定性的影响,并对脂肪酶催化水解汉麻油水解率、脂肪酸选择性的影响进行了研究,为工业酶法选择性富集脂肪酸提供了有效参考。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TS221

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